Дистанционная оценка депонирования углерода на зарастающих сосной (Pinus Sylvestris L.) залежных землях на примере участка «Насибаш» Евразийского карбонового полигона
- Авторы: Белан Л.Н.1,2, Богдан Е.А.1,2, Федоров Н.И.1,3, Бикбаев И.Г.1,3, Вильданов И.Р.1,2, Сайфуллин И.Ю.1,2, Широких П.С.1,3, Туктарова И.О.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет
- ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
- ФГБНУ УФИЦ РАН
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 235-244
- Раздел: Статьи
- URL: https://snv63.ru/0367-0597/article/view/687351
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367059725030072
- EDN: https://elibrary.ru/tbflqx
- ID: 687351
Цитировать
Аннотация
Проведена дистанционная оценка депонирования углерода на бывших пашнях (Республика Башкортостан, Евразийский карбоновый полигон, геопарк «Янган-Тау», участок «Насибаш»), заросших сосной (Pinus sylvestris L.). Были отобраны образцы древесных и травянистых растений на 8 пробных площадях, расположенных в древостоях, находящихся на разных стадиях сукцессии (1, 3, 4-я и 4-я разреженная). Оценен запас фитомассы и содержание углерода в живой фитомассе (ствол, хвоя, ветви, травянистые растения) и мортмассе. Рассчитан запас углерода для каждой стадии сукцессии. Наибольшее изменение запаса углерода отмечено для сосновых древостоев, находящихся на 4-й стадии сукцессии – в среднем 2.7 т/га в год. Проведен корреляционный анализ связи значений запаса углерода и данных о высоте деревьев, полученных в результате лазерного сканирования, а также значений некоторых вегетационных индексов. Результаты показали, что можно оценивать динамику изменения запаса углерода в древостое, основываясь на данных о высоте деревьев (R2 = 0.85) и по значениям вегетационного индекса NDVI (R2 = 0.79).
Полный текст

Об авторах
Л. Н. Белан
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450076 Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Е. А. Богдан
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
Автор, ответственный за переписку.
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450076 Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Н. И. Федоров
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБНУ УФИЦ РАН
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450054 Уфа, просп. Октября, 69
И. Г. Бикбаев
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБНУ УФИЦ РАН
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450054 Уфа, просп. Октября, 69
И. Р. Вильданов
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450076 Уфа, ул. Заки Валиди, 32
И. Ю. Сайфуллин
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБОУ ВО Уфимский университет науки и технологий
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450076 Уфа, ул. Заки Валиди, 32
П. С. Широких
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет; ФГБНУ УФИЦ РАН
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1; 450054 Уфа, просп. Октября, 69
И. О. Туктарова
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет
Email: eavolkova@bk.ru
Россия, 450064 Уфа, ул. Космонавтов, 1
Список литературы
- Ramankutty N., Foley J.A. Estimating historical changes in global land cover: croplands from 1700 to 1992 // Global Biogeochem. Cycles. 1999. № 13. P. 997–1027. https://doi.org/10.1029/1999GB900046
- Люри Д.И., Некрич А.С., Карелин Д.В. Изменение пахотных площадей в России в 1990–2015 гг. и почвенная эмиссия диоксида углерода // Вестник Московского ун-та. Серия 5. География. 2018. № 3. С. 70–76.
- Богдан Е.А., Вильданов И.Р., Сайфуллин И.Ю. и др. Зарастающие сельскохозяйственные земли как потенциал естественной декарбонизации нефтегазовых месторождений // Нефтегазовое дело. 2023. Т. 21. № 6. С. 322–334. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2023-6-322-334
- Mulyani A., Mulyanto B., Barus B. et al. Geospatial analysis of abandoned lands based on agroecosystems: the distribution and land suitability for agricultural land development in Indonesia // Land. 2022. № 11. P. 2071. https://doi.org/10.3390/land11112071
- Xie Y., Spawn-Lee S.A., Radeloff V.C. et al. Cropland abandonment between 1986 and 2018 across the United States: spatiotemporal patterns and current land uses // Environ. Res. Lett. 2024. № 19. Art. 044009. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad2d12.
- Романовская А.А., Коротков В.Н., Карабань Р.Т., Смирнов Н.С. Динамика элементов баланса углерода на неиспользуемых пахотных угодьях Валдайской возвышенности // Экология. 2012. № 5. С. 347–352.
- Широких П.С., Федоров Н.И., Туктамышев И.Р. и др. Закономерности лесовосстановительных сукцессий на заброшенных сельскохозяйственных землях Башкирского Предуралья // Экобиотех. 2023. № 3. С. 179–187. https://doi.org/10.31857/S036705972303006X
- Volkov A., Belan L., Bogdan E. et al. Spatio-temporal analysis of forest growing stock volume and carbon stocks: a case study of Kandry-Kul natural park, Russia // Land. 2023. № 12. P. 1441. https://doi.org/10.3390/land12071441.
- Щепащенко Д.Г., Швиденко А.З., Лесив М.Ю. и др. Площадь лесов России и ее динамика на основе синтеза продуктов дистанционного зондирования // Лесоведение. 2015. № 3. С. 163–171.
- Япаров И.М., Вильданов И.Р., Сулейманов Р.Р., Сайфуллин И.Ю. Состояние и особенности динамики заброшенных сельскохозяйственных ландшафтов лесостепей Башкирского Предуралья // Вестник Забайкальского гос. ун-та. 2017. № 52. С. 28–36. https://doi.org/10.21209/2227
- Широких П.С., Мартыненко В.Б., Ямалов С.М. и др. Влияние сельскохозяйственного использования на формирование растительности залежей горнолесной зоны Южного Урала // Изв. Уфимского научного центра РАН. 2017. № 3. С. 221–227.
- Garcia Kerdan I., Giarola S., Jalil Vega F., Hawkes A. Carbon sequestration potential from large-scale reforestation and sugarcane expansion on abandoned agricultural lands in Brazil // Polytechnica. 2019. № 2. P. 9–25. https://doi.org/10.1007/s41050-019-00012-3
- Fedorov N., Shirokikh P., Zhigunova S. et al. Dynamics of biomass and carbon stocks during reforestation on abandoned agricultural lands in Southern Ural region // Agriculture. 2023. № 13. Art. 1427. https://doi.org/10.3390/agriculture13071427.
- Fedorov N., Bikbaev I., Shirokikh P. et al. Estimation of carbon stocks of birch forests on abandoned arable lands in the Cis-Ural using unmanned aerial vehicle-mounted lidar camera // Forests. 2023. № 14. Art. 2392. https://doi.org/10.3390/f14122392
- Янбаев Ю.А., Тагиров В.В., Бахтина С.Ю., Тагирова А.А. Динамика роста подроста сосны обыкновенной на неосваиваемых землях // Изв. Оренбургского гос. аграрного ун-та. 2018. № 4(72). С. 150–151.
- Атутова Ж.В., Екимовская О.А. Основные тенденции восстановительной динамики аграрно трансформированных геосистем Тункинской котловины / Изв. Иркутского гос. ун-та. 2019. № 27. С. 16–31.
- Атутова Ж.В. Современное состояние залежных угодий Тункинской котловины (юго-западное Прибайкайлье) // География и природные ресурсы. 2020. № 9. С. 51–61. https://doi.org/10.21782/gipr0206-1619-2020-2(51-61).
- Юровских Е.В., Залесов С.В., Магасумова А.Г., Бачурина А.В. Густота и надземная фитомасса подроста сосны на бывших сельскохозяйственных угодьях // Аграрный вестник Урала. 2016. № 11. С. 80–85.
- Богдан Е.А., Камалова Р.Г., Хайрулина Л.А., Белан Л.Н. Международное сотрудничество в охране геологического наследия и геопарки. Уфа: Уфимский ун-т науки и технологий, 2022. 96 с.
- Богдан Е.А., Белан Л.Н., Фролова И.В., Галиев А.Ф. Методика инвентаризации объектов геологического наследия как инструмент управления геопарками // Устойчивое развитие горных территорий. 2022. Т. 14. № 2(52). С. 209–217. https://doi.org /10.21177/1998-4502-2022-14-2-209-217
- Аникина М.Л., Ахунов А.Р., Белан Л.Н. и др. Устойчивое развитие территории геопарков. Уфа: Уфимский федеральный исследовательский центр РАН, 2023. 196 с.
- Uri V., Varik M., Aosaar J. et al. Biomass production and carbon sequestration in a fertile silver birch (Betula pendula Roth) forest chronosequence // For. Ecol. Manage. 2012. № 267. P. 117–126. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2011.11.033
- Трифонова Т.А., Шоба С.А., Мищенко Н.В. и др. Постагрогенные фитоценозы Волжско-Обского междуречья // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. № 4. С. 40–49. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2022-4-40-49
- Enkossa T., Nemomissa S., Lemessa D. Woody species diversity and the carbon stock potentials of different land use types in agroecosystem of Jimma Ganati District, Western Ethiopia // Environmental Challenges. 2023. V. 13. Art. 100761. https://doi.org/10.1016/j.envc.2023.100761
- Швиденко А., Щепащенко Д., МакКаллум Я., Нильссон С. «Леса и лесное хозяйство России», Международный институт прикладного системного анализа и Российская Академия наук. Австрия, Лаксенбург. CD-ROM, 2007.
- Рыжова И.М., Ерохова А.А., Подвезенная М.А. Изменение запасов углерода в постагрогенных экосистемах в результате естественного восстановления лесов в Костромской области // Лесоведение. 2015. № 4. С. 307–317.
- Телеснина В.М., Подвезенная М.А., Рыжова И.М. Динамика пулов углерода в постагрогенных экосистемах южной тайги // Почвы и окружающая среда. 2024. Т. 7. № 3. C. 1–19. https://doi.org/10.31251/pos.v7i3.272
- Данилов Д.А., Яковлев А.А., Суворов С.А. Формирование надземной фитомассы лиственных древесных пород на постагрогенных землях // Лесной журнал. 2023. № 1. С. 65–76. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-65-76
- Наквасина Е.Н., Шумилова Ю.Н. Динамика запасов углерода при формировании лесов на постагрогенных землях // Изв. вузов. Лесной журнал. 2021. № 1. С. 46–59. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-1-46-59
- Вайс А.А., Вараксин Г.С., Мамедова С.К., Андронова А.А. Динамика биометрических и углеродных показателей сосновых насаждений на залежных землях Красноярской лесостепи // Изв. вузов. Лесной журнал. 2024. № 6. C.35–39. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-6-35-49
- Никитина А.Д. Определение запасов углерода в сосновых древостоях хвойно-широколиственных лесов с использованием данных высокодетальной съемки: Дис. … канд. биол. наук. Москва, 2024. 204 с.
- Усольцев В.А., Канунникова О.В., Норицина Ю.В. и др. Распределение запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесов на юго-западе Уральского региона // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2007. № 19. С. 69–72.
- Мошкина Е.В., Медведева М.В., Туюнен А.В. Особенности естественного восстановления лесных экосистем на бывших сельскохозяйственных землях (на примере южного агроклиматического района Карелии) // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». 2019. Т. 11. № 3. С. 134‒145.
- Gurashi N.A., Mohammed E.M.I., Mohammed E.M.I. Open access modeling carbon stock-dendrometric parameters relationship and tree species diversity in Abu-Gadaf natural forest reserve, Sudan // J. Agric. For. Res. 2023. V. 2. № 6. P. 1–10.
- K umar P., Kumar A., Patil M. et al. Factors influencing tree biomass and carbon stock in the Western Himalayas, India // Front. For. Glob. Change. 2024. № 6. Art. 1328694. https://doi.org/10.3389/ffgc.2023.1328694
- Gaikadi S., Selvaraj V. Allometric model based estimation of biomass and carbon stock for individual and overlapping trees using terrestrial LiDAR // Model. Earth Syst. Environ. 2023. № 10. P. 1771–1782. https://doi.org/10.1007/s40808-023-01864-6
- Усольцев В.А., Часовских В.П., Богословская О.А. и др. Оценка запасов углерода в насаждениях высотного и зонального экотонов Урала // Сибирский лесной журнал. 2014. № 5. С. 77–92.
- Усольцев В.А., Колчин К.В., Маленко А.А. Смещения всеобщих аллометрических моделей при локальной оценке фитомассы деревьев лиственницы // Вестник Алтайского гос. аграрного ун-та. 2017. Вып. 4. № 150. С. 85–90.
- Sadadi O. Accuracy of measuring tree height using airborne lidar and terrestrial laser scanner and its effect on estimating forest biomass and carbon stock in Ayer Hitam tropical rain forest reserve. Malaysia, 2016. P. 77.
- Qi Z., Li Sh., Pang Y. et al. Monitoring spatiotemporal variation of individual tree biomass using multitemporal LiDAR data // Remote Sensing. 2023. № 15. Art. 4768. https://doi.org/10.3390/rs15194768
- Fedorov N.I., Zharkikh T.L., Mikhailenko O.I. et al. Forecast changes in the productivity of plant communities in the Pre-Urals steppe site of Оrenburg state nature reserve (Russia) in extreme drought conditions using NDVI // Nat. Conserv. Res. 2019. № 4 (2). P. 104–110. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2019.044
- Fan X., Peng G., Biqing T. et al. Spatio-temporal patterns of NDVI and its influencing factors based on the ESTARFM in the Loess Plateau of China // Remote Sensing. 2023. № 15. Art. 2553. https://doi.org/10.3390/rs15102553
- Istomo I., Permatasari A., Hartoyo A., Lestari K. Vegetation density and carbon stock estimation by using NDVI in the core zone at mountain Halimun-Salak national park // The Syebold Report. 2024. V. 19. № 7. P. 450–466. https://doi.org/10.5281/zenodo.13064534
- Pandapotan J., Sugianto S., Darusman D. Estimation of carbon stock stands using EVI and NDVI vegetation index in production forest of Lembah Seulawah Sub-District, Aceh Indonesia // Aceh International J. of Science and Technology. 2016. № 5. P. 126–139. https://doi.org /10.13170/aijst.5.3.5836
- Hu Sh. Spatiotemporal change of NDVI in the arctic caused by global warming and its impact on carbon stock – a case study of Alaska // Highlights in Science, Engineering and Technology. 2023. № 48. P. 198–204. https://doi.org /10.54097/hset.v48i.8336.
- Дюкарев Е.А., Алексеева М.Н., Головацкая Е.А. Исследование растительного покрова болотных экосистем по спутниковым данным // Исследование Земли из космоса. 2017. № 2. С. 38–51. https://doi.org /10.7868/S0205961417020014
- Мустафин Р.Ф., Мифтахов И.Р., Шамсутдинова А.Р. Оценка потоков углерода в лесном участке Уфимского района Республики Башкортостан // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2022. № 62. С. 186–190.
- Мячина К.В., Керимов И.А., Ряхов Р.В., Дубровская С.А. Изучение поглотительной способности ландшафтов в отношении диоксида углерода с помощью ДДЗ (на примере степных, лесостепных и горнолесных регионов юга России) // Геология и геофизика Юга России. 2024. Т. 14. № 1. С. 141–151. https://doi.org /10.46698/VNC.2024.41.38.010
- Терехин Э.А. Анализ спектрально-отражательных свойств залежных земель Среднерусской лесостепи по данным Sentinel-2 // Компьютерная оптика. 2023. Т. 47. № 2. С. 306–313. https://doi.org/ 10.18287/2412-6179-CO-1160
- Федоров Н.И., Туктамышев И.Р., Широких П.С. и др. Использование зимних и ранневесенних космоснимков для оценки проективного покрытия березняков на залежах // Вестник Томского гос. ун-та. Биология. 2022. № 59. С. 110–127. https://doi.org/10.17223/19988591/59/5
Дополнительные файлы
